WO2018091171A1 - Vorrichtung und verfahren zum ausgleichen einer fahrbewegung eines fahrzeuges - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum ausgleichen einer fahrbewegung eines fahrzeuges Download PDF

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Eduardo MORÁN GARCÍA
Philip Frank
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Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for compensating a driving movement of a vehicle at least to reduce the occurrence of travel sickness and increase the comfort of passengers of the vehicle.
  • Travel sickness is a physical reaction of passengers of a means of transport, such as a land vehicle, in particular a passenger car, to unfamiliar movements of this means of transport.
  • a means of transport such as a land vehicle, in particular a passenger car
  • W003 / 068564A3 for example, a method is described, according to which the occurrence of motion sickness is to be reduced by a sensor system detects data that could lead to the occurrence of rice disease and the driver of the vehicle or the steering system, the occurrence or The presence of these data is communicated. Thereafter, the driver or the steering system may adjust the vehicle's handling to reduce the occurrence of the motion sickness.
  • the driver or the steering system may adjust the vehicle's handling to reduce the occurrence of the motion sickness.
  • An adaptation of the driving behavior is very limited.
  • the compensating device for vehicles for compensating a driving movement of the vehicle, has at least
  • a detection unit for detecting at least the direction or the acceleration of the driving movement
  • an adjusting unit for positioning a regulating unit relative to the evaluated driving movement, wherein at least the regulating unit is mounted around at least one at least partially extending in the direction of travel of the vehicle first pivot axis at least against a direction of acting on the regulating unit acceleration about the pivot angle such that At least reduce forces extending along a horizontal body axis.
  • vehicles for example, land vehicles, such as passenger cars or trucks, watercraft, such as ships or boats, or aircraft, such as aircraft or Zeppelins, rail-bound vehicles and cabs, eg an elevator understood.
  • Passengers of a vehicle are, for example, persons or animals.
  • a driving movement for example, a starting movement, a braking movement, a cornering, in particular a left turn or a right turn or a comparable driving movement understood.
  • the compensation device according to the invention is advantageously used to detect occurring movements and to initiate appropriate measures to compensate for a movement of the passenger of the vehicle so that it can be moved independently of the driving movement and the driving movement intensity of possible symptoms of travel sickness in the vehicle.
  • the compensation device according to the invention has a detection unit. This is advantageous for any driving movement of the vehicle, particularly advantageous to detect any driving movement intensity.
  • the intensity of the acceleration, of the jolt or of the cornering, etc. is understood by the movement intensity, for example.
  • the detection unit has, for example, a speed sensor, acceleration sensor, position sensor, angle sensor and / or a global positioning device (GPS) in order to detect where the vehicle is at the detection period and which movement it carries out there.
  • GPS global positioning device
  • the evaluation unit of the compensation device advantageously serves to evaluate the data detected by the detection unit with regard to the travel movement and the driving movement intensity.
  • the evaluation unit determines, for example, which driving movement takes place, which means, for example, which cornering, that is, a left turn or a right turn, completes the vehicle in which intensity.
  • the detection unit and the evaluation unit may be two mutually different units, which are connected to each other via a wired or wireless data bus. However, it is also conceivable that the detection unit and the evaluation unit are one and the same unit, which fulfills two different tasks.
  • the compensation device has a calculation unit for calculating the required positioning of the regulation unit.
  • the calculation unit collects Advantageously, all relevant data from the detection unit, the evaluation unit, an advantageously designed comparison unit and / or an advantageously designed measuring unit and determines therefrom the required movement of the regulation unit.
  • the regulating unit performs a pivoting movement about a defined pivot axis, which advantageously extends in the direction of travel of the vehicle. Consequently, it is possible to determine, based on the measured or detected data, how large the deflection of the pivoting about the pivot axis has to take place.
  • the compensating device also has an adjusting unit which positions the regulating unit in such a way that the centrifugal force acting on the body of the passenger or vehicle occupant is advantageously compensated for by means of a centripetal force acting through the weight mass of the passenger's body.
  • at least the regulating unit is pivotably mounted about the pivoting angle about at least one first pivot axis extending at least partially in the direction of travel of the vehicle, at least in a direction of acceleration acting on the regulating unit, such that forces extending along a horizontal body axis are at least reduced.
  • the forces extending along the horizontal axis of the body reduce to such an extent that they fall below the threshold that is advantageous for the passenger individually, at which symptoms of motion sickness can occur.
  • This individually applicable limit value can advantageously be determined individually for each passenger.
  • the passenger confirms to the system whether the swivel movements initiated on the regulating unit could or did not prevent the occurrence of the symptoms of motion sickness.
  • the system in particular the calculation unit, can trigger a reduced pivoting movement or an increased pivoting movement about the pivoting angle.
  • a feedback from the passenger to the system, in particular the compensation device takes place until it could set a sufficient course for required pivotal movements in dependence of the driving movement and driving intensity.
  • the adjustment unit is a component of the compensation device.
  • the adjustment unit comprises mechanical, electrical, hydraulic and / or pneumatic subsystems which position a platform of the vehicle, such as the vehicle floor or a vehicle seat, a vehicle box, in particular a support system of the vehicle for carrying the passengers as a function of the evaluated data of the evaluation unit , in particular sets, advantageously pivots about at least one pivot axis.
  • the regulation unit is a cabin, in particular a vehicle cabin, a vehicle seat, a vehicle platform for receiving the vehicle cabin or the vehicle seat, an elevator car or a comparable unit, which is adapted to accommodate passengers.
  • the regulation unit accordingly comprises facilities which serve or are suitable for accommodating or carrying passengers. This can also be, for example, transport boxes for animals or couches or cabins for patient transport.
  • the regulation unit can be positioned by means of the adjustment unit.
  • the compensation device has a comparison unit for comparing the evaluated travel movement to an actual position of the regulation unit.
  • the comparison unit determines whether and in which position the regulation unit is positioned and consequently to what extent additional positioning or a corrective or further positioning has to take place with regard to the data acquired by the detection unit. This means that it is detected, for example due to a previous cornering, whether the setting unit has at least partially moved the regulating unit into a correct position, that is, whether the positioning still needs to be changed or can remain.
  • the compensating device has a measuring unit at least for measuring the weight unit arranged on the regulating unit.
  • the measuring unit is advantageously used to determine the weight applied to the regulation unit total weight, which can be assigned to a passenger, when using a vehicle seat as a regulatory unit, or the totality of all passengers, when using a vehicle platform as a regulatory unit.
  • the determined total weight as well as in consideration of the Detected data, such as the driving motion data, it is possible to allow a regulatory positioning of the regulating unit.
  • the regulatory positioning of the regulating unit prevents the occurrence of motion sickness, especially the symptoms of motion sickness.
  • the setting unit prefferably has a motor unit, in particular an electric motor unit, which serves to drive the regulating unit, in particular for positioning it. It is also possible that alternatively or additionally serves a mechanical, pneumatic and / or hydraulic unit for moving, positioning and advantageously locking the regulating unit in a desired position.
  • At least the regulating unit is additionally mounted so as to be pivotable about a second axis of rotation or pivot axis extending at least partially orthogonal to the direction of travel of the vehicle, which axis lies in the same plane as the first pivot axis.
  • the pivot axis varies depending on the driving movement of the vehicle, in particular is to align variably, or following the driving movement, in particular can adapt to the driving movement.
  • further units such as, for example, the measuring unit and / or the setting unit or, advantageously, the complete compensating device are mounted pivotably about the pivot axis.
  • At least the regulation unit has six degrees of freedom and is movably mounted about three pivot axes so as to be pivotable and also translationally along these three pivot axes.
  • the regulation unit is pivoted at least about a pivot axis extending at least in sections in the direction of travel of the vehicle, wherein the pivoting takes place in a pivoting direction counter to a direction of an acceleration acting on the regulation unit.
  • the regulating unit is pivoted along the pivoting angle until the forces extending along a horizontal body axis at least reduce, advantageously cancel out.
  • At least the regulating unit has six (6) degrees of freedom and is thus rotatable or pivotable about three axes, in particular axes of rotation or pivot axes, and advantageously also translationally movable along these three axes.
  • any force acting on the body of the passenger which arises, for example when cornering, accelerations or decelerations in different directions, with the compensating device compensated accordingly, advantageously neutralized such that the passenger hardly perceives the driving movement and / or driving intensity to no more ,
  • the method according to the invention it is possible, on the one hand, to prevent the travel sickness occurring in the case of autonomous vehicles of passengers, or at least to reduce their symptoms and to increase comfort by eliminating unpleasant accelerations.
  • the jerk is to be understood in the context of the invention as a derivative of the acceleration, so that it is implied, if it is spoken of an acceleration.
  • the method as well as the compensating device to be implemented in the method are applicable in partially autonomously driving vehicles or non-autonomously driving vehicles.
  • a continuous positioning of the regulation unit in consideration of the determined data, such as the total weight, the driving movement, the route, which is to be detected for example via GPS or a comparable positioning system, etc.
  • the pivoting of the regulating unit is performed by more than one pivot axis, in particular about two pivot axes.
  • the first pivot axis advantageously extends in the direction of travel of the vehicle, while the second pivot axis extends orthogonal to the first pivot axis.
  • the second pivot axis extends transversely to the direction of travel, particularly advantageously in the same plane as the first pivot axis. It is also conceivable that the pivoting of the regulation unit takes place about three pivot axes, which are aligned with one another such that they span a space.
  • the pivoting of the regulating unit performs a deflection of a vertical body axis and the horizontal body axis of a passenger, wherein the regulating unit is pivoted until a gravity extending in the horizontal body axis and cancel an acceleration force and the vertical body axis corresponds to the direction of a resulting acceleration or deviates from this resulting acceleration a maximum of 1 to 4 degrees, preferably a maximum of 3 degrees. Consequently, if the vertical axis of the body corresponds to the direction of the resulting acceleration, this vertical body axis deviates 0 degrees from the resulting acceleration.
  • the vertical body axis undergoes only minimal, ie 0, 1 to 0,9 degrees deviation.
  • the vertical body axis corresponds to the direction of the resulting acceleration. Deviations of the vertical body axis of more than 4 degrees from the direction of the resulting acceleration are also conceivable.
  • the pivoting of the regulating unit accordingly takes place at least as a function of a determined direction and / or an acceleration of the driving movement.
  • the deflection of the movement, in particular the size of the pivoting movement on the basis of the determined data advantageously with respect to at least the travel movement or the driving movement acceleration, conceivable also in terms of the total weight.
  • the resulting acceleration results from the centripetal acceleration due to cornering, the acceleration due to vehicle acceleration in the longitudinal direction, and the gravitational acceleration acting on the passenger, in particular the regulating unit and advantageously on the compensating device.
  • the pivoting of the regulating unit takes place until the resulting acceleration acting in the horizontal body axis is reduced by at least 1 m / s 2 compared to the state without pivoting or until the resulting acceleration acting in the horizontal body axis is canceled.
  • the resulting acceleration acting in the horizontal body axis is in this case composed of all the acceleration components described above, such as centripetal acceleration, acceleration in the longitudinal direction of the vehicle, and acceleration due to gravity with respect to the horizontal body longitudinal axis.
  • the pivoting of the regulating unit advantageously around at least one pivot axis, takes place at least as a function of a weight unit arranged on the regulating unit.
  • FIG. 1 shows in a rear view an embodiment of a compensating device according to the invention in an initial position
  • FIG. 2 shows a rear view of the embodiment of a compensating device according to the invention shown in FIG. 1 in a first positioning
  • FIG. 3 shows a rear view of the embodiment of a compensating device according to the invention shown in FIG. 1 in a second positioning
  • FIG. 4 shows a rear view of the embodiment of a compensating device according to the invention shown in FIG. 1 in an end position
  • FIG. 5 shows a side view of the embodiment of a compensating device according to the invention shown in FIG. 1 in the starting position
  • FIG. 6 shows a side view of the embodiment of a compensating device according to the invention shown in FIG. 1 in a first positioning
  • FIG. 7 shows a side view of the embodiment of a compensating device according to the invention shown in FIG. 1 in a second positioning
  • FIG. 8 shows a side view of the embodiment of a compensating device according to the invention shown in FIG. 1 in an end position
  • FIG. 9 is a front view of another embodiment of a device according to the invention.
  • FIG. 10 shows a flow diagram of a method according to the invention. Elements with the same function and mode of operation are each provided with the same reference numerals in FIGS. 1 to 10.
  • FIG. 1 An embodiment of a compensating device 1 according to the invention in different positions is shown in a rear view.
  • a rear view here is in particular a view of the compensation device from behind, so to understand in the direction of travel of the vehicle.
  • the compensating device 1, in particular the regulating unit 5 in an initial position in which consequently no pivotal movement in the pivoting direction 10 (see, for example, Figures 2 to 4) takes place about the pivot axis 11.
  • traveling movements occur, which act on the regulating unit 5 and consequently on the passengers carried by this regulating unit.
  • acceleration force Z occurs as soon as the vehicle enters a curve, for example. If the view corresponds to the plane of the drawing in the direction of travel, then the vehicle moves into a right turn. As a result, the passenger and thus also the regulation unit 5 is subjected to a force, in particular the acceleration force Z, whereby the passenger is given the feeling of being pushed out of the curve on the outside (left).
  • the acceleration force is advantageously a force, which is composed of the occurring and detected lateral acceleration and longitudinal acceleration.
  • the reference character A r denotes the force resulting from the driving movement, in particular from cornering, which is composed of the acceleration force Z and the gravitational force G of the person sitting on the seat, for example.
  • the gravitational force G (or the weight force) and the acceleration force Z were decomposed into the body axes, as shown in FIGS. 2 to 4. Accordingly, the gravitational force G is decomposed into a gravity GH placed in the horizontal body axis K H and into a gravity G v placed in the vertical body axis Kv.
  • the acceleration force Z which can be decomposed into a V in the horizontal axis of the body K H extending acceleration force Z and H in a v is extending in the vertical body axis K Z acceleration force.
  • the regulating unit 5 is advantageous as long as tilted about the pivot axis 11, in particular the longitudinal axis or paid until the extending in the horizontal body axis K H accelerating force Z H and extending in the horizontal body axis K H gravity GH cancel.
  • This process applies correspondingly to tilting or pivoting, in particular pitching of the regulating unit 5 about a corresponding pivot axis 11, in particular transverse axis, as shown in FIGS. 5 to 8.
  • the swivel angle ⁇ is advantageously determined by means of a calculation unit 8 (see FIG.
  • the calculation unit is either a separate unit which communicates via a cable connection or a wireless connection with the balancing device or is part of the balancing device.
  • FIGS. 1 and 4 the stepwise pivoting of the regulating unit 5 about the pivot axis 11 in the pivoting direction 10 is shown.
  • the pivoting direction 10 is advantageously a direction which counteracts or is opposite to the lateral acceleration, in particular the acceleration force Z.
  • FIG. 4 shows the regulation unit 5 located in an end position, which has been pivoted about the swivel angle ⁇ , so that the forces extending along the horizontal body axis K H , in particular the acceleration force Z and the opposing force opposing it, in particular gravity G or weight force, respectively cancel.
  • no sultierende force in particular the resulting due to the lateral acceleration occurring acceleration force Z more on the horizontal body axis K H.
  • the body of the transported passenger is also deflected, in particular the body experiences, inter alia, a movement forward (in the direction of travel) during a deceleration process or backwards (contrary to the direction of travel) during an acceleration process. Even with such a movement, it can come to the occurrence of motion sickness. To reduce this, to avoid advantageous, it is possible to let the compensating device 5 about a pivot axis 11 or axis of rotation, as shown in Figures 5 to 8, pivot.
  • FIG. 5 to 8 show, in a side view, an embodiment of a compensating device 1 which carries out a compensating movement, in particular during an acceleration process, of a vehicle or of a means of transport not shown here.
  • the pivoting direction 10 is also advantageous in this direction, which Main acceleration, and in this case counteracts the longitudinal acceleration or is formed opposite thereto.
  • the compensating device 1 is shown in an initial position, in which, apart from gravity, there are advantageously no further external forces acting on the passenger, not shown here.
  • control unit 5 located in an end position is shown, which has been pivoted ⁇ about the pivot angle, so that the extending along the horizontal axis of the body K H forces, in particular the acceleration force Z and that in the horizontal axis of the body K oppositely H aligned gravity G H or lift weight.
  • no resultant force, in particular the acceleration force Z and gravity G arising as a result of the acceleration occurring acts more on the horizontal body axis K H.
  • the pivotal movements of the regulation unit 5 shown in FIGS. 1 to 4 and in FIGS. 5 to 8 can advantageously also be cumulative. It is also conceivable that the regulation unit can also be pivoted about a third axis of rotation or pivot axis.
  • the regulating unit has six degrees of freedom or six degrees of freedom, so that in addition to the listed rotational or pivotal movements also translatory movements of the regulating unit 5 in the special, advantageously the balancing device 1 in general, can be done to compensate for a driving movement.
  • FIG. 9 shows an embodiment of a compensating device 1 according to the invention.
  • the compensation device has a regulation unit 5, which is designed in the form of a vehicle seat. Furthermore, the compensation device has a detection unit 2, an evaluation unit 3, an adjustment unit 4 with a motor unit 4.1, a comparison unit 6, a measurement unit 7 and a calculation unit 8.
  • FIG. 10 For the functionality of the individual units shown in FIG. 9, FIGS. 2 to 8 of the balancing device 1 and the method sequence, reference is made to FIG. 10, in which a flow chart for illustrating an exemplary method sequence is shown.
  • Step 20 shows the start or start of the method, which starts, for example, when the vehicle is started, by means of which the passenger wishes to travel a distance.
  • the route it is possible for the route to be determined.
  • a route is determined by determining the current location data of the vehicle and the target data of the vehicle.
  • This method step 21 is feasible for autonomous, semi-autonomous or self-driving vehicles.
  • method step 22 determines the total weight of the passengers carried in the vehicle by a regulation unit.
  • This weight determination is advantageously carried out by means of the measuring unit 7 shown in FIG. 8
  • the measuring unit 7 is connected directly to the regulating unit 5 (see FIG.
  • a travel movement and / or driving movement intensity of the vehicle for example by means of the detection unit 2 shown in FIG. 9, is detected.
  • the detection unit 2 sends the data to an evaluation unit 3 (see FIG.
  • the detection unit 2 and the evaluation unit 3 are advantageously connected via cable or wireless data transmission technology with each other.
  • the evaluation unit 3 evaluates the data acquired by the detection unit 2 in order to determine whether positioning of the regulation unit 5 (see FIG.
  • the evaluation unit 3 also receives the data of the measuring unit 7. This means that if no travel movement or merely a travel movement exceeding a defined threshold value is detected by the detection unit 2, the evaluation unit 3 recognizes that a positioning of the regulation unit 5 is not required, too when the measuring unit has sent data regarding the weight to the evaluation unit 3.
  • the evaluation unit 3 determines that a positioning, in particular a changed positioning of the regulation unit 5 from its initial positioning is not required, even if the detection unit 2 detects data exceeding a defined threshold, provided that the measuring unit 7 no weight data has determined. Consequently, if no passenger is seated on the regulating unit 5 to be positioned, positioning, in particular a positioning of the regulating unit 5 which constantly adapts to the driving movements of the vehicle, is advantageously unnecessary.
  • the data of the evaluation unit 3 are advantageously transmitted to a comparison unit 6 shown in FIG. 9 (via cable or wireless).
  • the comparison unit 6 determines whether the data of the evaluation unit 3 correlate with the actual data, in particular with regard to the current positioning of the regulation unit 5.
  • the comparison unit 6 determines whether There are changes relative to the previously transmitted data, that is, whether the data sent by the evaluation unit has changed and, consequently, whether an adjustment of the positioning of the regulation unit 5 is required.
  • the data of the evaluation unit 3 are advantageously sent by cable connection or also wirelessly to a calculation unit 8 (see FIG. Consequently, the calculation unit 8 receives all evaluated data from the detection unit 2 and the measurement unit 2. It is furthermore conceivable that the calculation unit 8 also receives data from the comparison unit 6 (via cable or wireless).
  • the calculation unit 8 calculates from the received data the current adjustment angle or swivel angle a by which the regulation unit 5 additionally has to be pivoted or swung back (negative ⁇ value) to that on the body of the passenger resident on the regulation unit 5 compensate or cancel out acting forces to avoid or at least reduce the occurrence of the symptoms of motion sickness.
  • comparison unit 6 and the calculation unit 8 are one and the same unit which serves for the data adjustment and for the calculation of a new pivoting angle ⁇ .
  • step 27 the regulation unit 5 is then repositioned on the basis of the determined pivoting angle ⁇ . If no new pivoting angle ⁇ was calculated, the regulating unit 5 remains in its previous positioning.
  • the method for compensating a driving movement begins from the front, advantageously in method step 23, namely the method step for detecting a driving movement.
  • the process is run through until, for example, the vehicle is deactivated again, ie the engine has been switched off or the vehicle has been braked to a standstill, which is shown in method step 28.
  • the method advantageously begins again with the method step 20, the start of the method.
  • acceleration force decomposed into horizontal body axis decomposed acceleration force into vertical body axis

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ausgleichsvorrichtung sowie ein Verfahren für Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftfahrzeuge, zum Ausgleichen einer Fahrbewegung des Fahrzeuges, wobei die Ausgleichsvorrichtung eine Detektionseinheit zur Detektion zumindest der Richtung oder der Beschleunigung der Fahrbewegung, eine Auswerteeinheit zur Auswertung der detektierten Fahrbewegung, eine Berechnungseinheit zum Berechnen eines Schwenkwinkels zur erforderlichen Positionierung einer Regulierungseinheit und eine Einstelleinheit zur Positionierung der Regulierungseinheit relativ zur ausgewerteten Fahrbewegung aufweist, wobei zumindest die Regulierungseinheit um wenigstens eine sich zumindest abschnittsweise in Fahrtrichtung des Fahrzeuges erstreckende erste Schwenkachse zumindest entgegen einer Richtung einer auf die Regulierungseinheit wirkenden Beschleunigung derart um den Schwenkwinkel schwenkbar gelagert ist, dass sich entlang einer Horizontalkörperachse erstreckende Kräfte zumindest reduzieren.

Description

Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zum Ausgleichen einer Fahrbewegung eines Fahrzeuges
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Ausgleichen einer Fahrbewegung eines Fahrzeuges zumindest zur Verringerung des Auftretens einer Reisekrankheit und Erhöhung des Komforts bei Passagieren des Fahrzeuges.
STAND DER TECHNIK
Die Reisekrankheit ist eine körperliche Reaktion von Passagieren eines Verkehrsmittels, wie beispielsweise einem Landfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftfahrzeug, auf ungewohnte Bewegungen dieses Verkehrsmittels. Insbesondere bei ungenügendem Schwingungsausgleich der Bewegung des Verkehrsmittels sowie starken Schwankungen in Stärke und Richtung von Beschleunigung und Ruck können bei betroffenen Passagieren Schwindel, Übelkeit, Kopfschmerzen oder gar Erbrechen auftreten.
In der W003/068564A3 ist beispielsweise ein Verfahren beschrieben, gemäß welchen das Auftreten von Reisekrankheit (motion sickness) verringert werden soll, indem ein Sensorsystem Daten erfasst, die zum Auftreten einer Reiskrankheit führen könnten und dem Fahrer des Fahrzeuges oder auch dem Lenkungssystem das Auftreten bzw. Vorliegen dieser Daten mitteilt. Daraufhin können der Fahrer oder das Lenkungssystem das Fahrverhalten des Fahrzeuges anpassen bzw. regeln, um das Auftreten der Reisekrankheit zu verringern. Wird jedoch davon ausgegangen, dass beispielsweise bei einer Fahrt entlang einer kurvenreichen Strecke aufgrund des widerkehrenden Richtungswechsels der Beschleunigung die Reiskrankheit bei den im Fahrzeug sitzenden Passagieren auftritt, kann - sofern davon ausgegangen wird, dass ein Anhalten des Fahrzeuges auszuschließen ist, um das Fahrverhalten zu regeln - eine Anpassung des Fahrverhaltens nur sehr eingeschränkt erfolgen.
In der KR1020130090432A ist ein System beschrieben, mittels welchem die Sitzfläche beispielsweise eines Personensitzes eines Fahrzeuges derart beweglich ausgestaltet und durch Sensoren gesteuert ist, dass der vom Passagier des Fahrzeuges wahrgenommene Horizont immer gerade gehalten wird. Diese Lösung dient jedoch nicht die bekanntlich auch durch die Horizontalbeschleunigung im Fahrzeug - zum Beispiel bei Kurvenfahrt - auftretenden Beschleunigungen derart aufzunehmen, dass diese den Passagier des Fahrzeuges nicht mehr (negativ) beeinflussen und zum Auftreten der Reisekrankheit führt. OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einer Vorrichtung und einem Verfahren zur Vermeidung des Auftretens einer Reiskrankheit zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausgleichen einer Fahrbewegung eines Fahrzeuges zu schaffen, die auf eine einfache und kostengünstige Art und Weise die Entstehung der Reisekrankheit verhindern oder zumindest verringern kann.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Ausgleichsvorrichtung für Fahrzeuge zum Ausgleichen einer Fahrbewegung des Fahrzeuges mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Ausgleichen einer Fahrbewegung des Fahrzeuges mit den Merkmalen gemäß Anspruch 7. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann. Außerdem kann das erfindungsgemäße Verfahren mittels der erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung durchgeführt werden.
Die Ausgleichsvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftfahrzeuge, zum Ausgleichen einer Fahrbewegung des Fahrzeuges, weist zumindest
- eine Detektionseinheit zur Detektion zumindest der Richtung oder der Beschleunigung der Fahrbewegung,
- eine Auswerteeinheit zur Auswertung der detektierten Fahrbewegung,
- eine Berechnungseinheit zum Berechnen eines Schwenkwinkels zur erforderlichen Positionierung einer Regulierungseinheit und
- eine Einstelleinheit zur Positionierung einer Regulierungseinheit relativ zur ausgewerteten Fahrbewegung auf, wobei zumindest die Regulierungseinheit um wenigstens eine sich zumindest abschnittsweise in Fahrtrichtung des Fahrzeuges erstreckende erste Schwenkachse zumindest entgegen einer Richtung einer auf die Regulierungseinheit wirkenden Beschleunigung derart um den Schwenkwinkel schwenkbar gelagert ist, dass sich entlang einer Horizontalkörperachse erstreckende Kräfte zumindest reduzieren. Als Fahrzeuge werden beispielsweise Landfahrzeuge, wie Personenkraftfahrzeuge oder Lastkraftfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, wie Schiffe oder Boote, oder Luftfahrzeuge, wie Flugzeuge oder Zeppelins, schienengebundene Fahrzeuge sowie Fahrkabinen, z.B. ein Aufzug verstanden. Passagiere eines Fahrzeuges sind beispielsweise Personen oder auch Tiere.
Als Fahrbewegung wird beispielsweise eine Anfahrbewegung, eine Bremsbewegung, eine Kurvenfahrt, insbesondere eine Linkskurvenfahrt oder eine Rechtskurvenfahrt oder eine vergleichbare Fahrbewegung verstanden.
Die erfindungsgemäße Ausgleichsvorrichtung dient vorteilhaft dazu auftretende Bewegungen zu detektieren und geeignete Maßnahmen einzuleiten, um eine Bewegung des Passagiers des Fahrzeuges derart auszugleichen, dass dieser unabhängig der Fahrbewegung und der Fahrbewegungsintensität befreit von möglichen Symptomen der Reisekrankheit im Fahrzeug fortbewegt werden kann. Dazu weist die Ausgleichsvorrichtung erfindungsgemäß eine Detektionseinheit auf. Diese dient vorteilhaft dazu jede Fahrbewegung des Fahrzeuges, besonders vorteilhaft auch jede Fahrbewegungsintensität zu erkennen. Im Rahmen der Erfindung wird unter der Fahrbewegungsintensität beispielsweise die Intensität der Beschleunigung, des Rucks oder der Kurvenfahrt usw. verstanden. Die Detektionseinheit weist beispielsweise einen Geschwindigkeitssensor, Beschleunigungssensor, Lagesensor, Winkelsensor und/oder ein globales Positionierbestimmungsgerät (GPS) auf, um zu detektieren, wo sich das Fahrzeug zum Detektionszeitraum befindet und welche Fahrtbewegung es dort ausführt.
Die Auswerteeinheit der Ausgleichsvorrichtung dient vorteilhaft dazu, die von der Detektionseinheit detektierten Daten hinsichtlich der Fahrbewegung und der Fahrbewegungsintensität auszuwerten. Hierbei bestimmt die Auswerteeinheit beispielsweise, welche Fahrbewegung erfolgt, das bedeutet beispielsweise, welche Kurvenfahrt, sprich eine Linkskurvenfahrt oder eine Rechtskurvenfahrt, das Fahrzeug in welcher Intensität absolviert. Die Detektionseinheit und die Auswerteeinheit können zwei zueinander unterschiedliche Einheiten sein, welche über einen verkabelten oder kabellosen Datenbus miteinander verbunden sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Detektionseinheit und die Auswerteeinheit ein und dieselbe Einheit sind, welche zwei unterschiedliche Aufgaben erfüllt.
Des Weiteren weist die Ausgleichsvorrichtung eine Berechnungseinheit zum Berechnen der erforderlichen Positionierung der Regulierungseinheit auf. Die Berechnungseinheit sammelt vorteilhaft alle relevanten Daten aus der Detektionseinheit, der Auswerteeinheit, einer vorteilhaft ausgebildeten Vergleichseinheit und/oder einer vorteilhaft ausgebildeten Messeinheit und ermittelt hieraus die erforderliche Bewegung der Regulierungseinheit. Besonders vorteilhaft vollführt die Regulierungseinheit eine Schwenkbewegung um eine definierte Schwenkachse, welche sich vorteilhaft in Fahrtrichtung des Fahrzeuges erstreckt. Demzufolge ist es möglich, basierend auf den gemessenen bzw. detektierten Daten, zu ermitteln, wie groß die Auslenkung der Schwenkung um die Schenkachse zu erfolgen hat. Hierzu wird vorteilhaft ein Schwenkwinkel in Abhängigkeit zu der auf den Passagier bzw. auf das Gesamtgewicht wirkenden Schwerkraft (G=m*g) ermittelt, um welchen die Regulierungseinheit geschwenkt wird.
Erfindungsgemäß weist die Ausgleichsvorrichtung auch eine Einstelleinheit auf, welche die Regulierungseinheit derart positioniert, dass vorteilhaft die auf den Körper des Passagiers bzw. Fahrzeuginsassen wirkende Zentrifugalkraft mittels einer durch die Gewichtsmasse des Körpers des Passagiers wirkende Zentripetalkraft ausgeglichen wird. Hierbei ist zumindest die Regulierungseinheit um wenigstens eine sich zumindest abschnittsweise in Fahrtrichtung des Fahrzeuges erstreckende erste Schwenkachse zumindest entgegen einer Richtung einer auf die Regulierungseinheit wirkenden Beschleunigung derart um den Schwenkwinkel schwenkbar gelagert, dass sich entlang einer Horizontalkörperachse erstreckende Kräfte zumindest reduzieren. Vorteilhaft reduzieren sich die entlang der Horizontalkörperachse erstreckenden Kräfte soweit, dass diese unter den für den Passagier vorteilhaft individuell geltenden Grenzwert fallen, bei welchem Symptome der Reisekrankheit auftreten können. Dieser individuell geltende Grenzwert kann vorteilhaft für jeden Passagier einzeln ermittelt werden. Hierfür ist es denkbar, dass der Passagier dem System rückmeldet, ob die auf die Regulierungseinheit eingeleiteten Schwenkbewegungen das Auftreten der Symptome der Reisekrankheit vermeiden konnten oder nicht. Daraufhin kann das System, insbesondere die Berechnungseinheit eine verringerte Schwenkbewegung oder auch eine vergrößerte Schwenkbewegung um den Schwenkwinkel auslösen. Vorteilhaft findet eine Rückmeldung vom Passagier an das System, insbesondere die Ausgleichsvorrichtung solange statt, bis diese einen ausreichenden Verlauf für erforderliche Schwenkbewegungen in Anhängigkeit der Fahrbewegung und Fahrintensität festlegen konnte. Diese Einstellungen können vorteilhaft zu Beginn einer ersten Inbetriebnahme der Ausgleichsvorrichtung erfolgen. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Grenzwert ein statisch festgelegter Grenzwert ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn durch die Schwenkung bzw. Auslenkung der Regulierungseinheit eine Mehrzahl an Passagieren in deren Position verändert wird, um das Auftreten von Symptomen der Reisekrankheit zumindest zu reduzieren, vorteilhaft zu vermeiden. Erfindungsgemäß ist die Einstelleinheit ein Bestandteil der Ausgleichsvorrichtung. Vorteilhaft weist die Einstelleinheit mechanische, elektrische, hydraulische und/oder pneumatische Untersysteme auf, welche eine Plattform des Fahrzeuges, wie den Fahrzeugboden oder auch einen Fahrzeugsitz, eine Fahrzeugbox, insbesondere ein Tragsystem des Fahrzeuges zum Tragen der Passagiere in Abhängigkeit der ausgewerteten Daten der Auswerteeinheit positioniert, insbesondere einstellt, vorteilhaft um wenigstens eine Schwenkachse schwenkt.
Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass die Regulierungseinheit eine Kabine, insbesondere eine Fahrzeugkabine, ein Fahrzeugsitz, eine Fahrzeugplattform zur Aufnahme der Fahrzeugkabine oder des Fahrzeugsitzes, eine Aufzugskabine oder eine vergleichbare Einheit ist, welche dazu geeignet ist Passagiere aufzunehmen. Vorteilhaft umfasst die Regulierungseinheit demnach Einrichtungen, welche dazu dienen bzw. geeignet sind Passagiere aufzunehmen bzw. zu tragen. Dies können beispielsweise auch Transportboxen für Tiere oder Liegen oder Kabinen für Krankentransporte sein. Die Regulierungseinheit ist mittels der Einstelleinheit positionierbar.
Es ist des Weiteren möglich, dass die Ausgleichsvorrichtung eine Vergleichseinheit zum Vergleichen der ausgewerteten Fahrbewegung zu einer IST-Position der Regulierungseinheit aufweist. Vorteilhaft ist es mittels der Vergleichseinheit möglich zu bestimmen, ob und in welcher Position die Regulierungseinheit positioniert ist und folglich inwieweit eine zusätzliche Positionierung bzw. eine korrigierende oder weiterführende Positionierung - in Hinblick auf die von der Detektionseinheit erfassten Daten - zu erfolgen hat. Das bedeutet, dass beispielsweise aufgrund einer vorangegangenen Kurvenfahrt erkannt wird, ob die Einstelleinheit die Regulierungseinheit zumindest bereits teilweise in eine korrekte Position bewegt hat, das heißt, ob die Positionierung noch verändert werden muss oder bestehen bleiben kann.
Es ist im Rahmen der Erfindung des Weiteren denkbar, dass die Ausgleichsvorrichtung eine Messeinheit zumindest zur Messung der auf der Regulierungseinheit angeordneten Gewichtseinheit aufweist. Die Messeinheit dient vorteilhaft zur Bestimmung des auf der Regulierungseinheit lastenden Gesamtgewichtes, welches einem Passagier, bei einer Verwendung eines Fahrzeugsitzes als Regulierungseinheit, oder der Gesamtheit aller Passagiere, bei der Verwendung einer Fahrzeugplattform als Regulierungseinheit, zugeordnet werden kann. Auf Basis des ermittelten Gesamtgewichtes sowie in Berücksichtigung der detektierten Daten, wie den Fahrbewegungsdaten, ist es möglich eine regulierende Positionierung der Regulierungseinheit zu ermöglichen. Dank der regulierenden Positionierung der Regulierungseinheit wird das Auftreten der Reisekrankheit, insbesondere der Symptome der Reisekrankheit verhindert.
Vorteilhaft ist es möglich, dass die Einstelleinheit eine Motoreneinheit, insbesondere eine Elektromotoreneinheit aufweist, welche zum Antrieb der Regulierungseinheit, insbesondere zu deren Positionierung dient. Es ist zudem möglich, dass alternativ oder zusätzlich eine mechanische, pneumatische und/oder hydraulische Einheit zur Bewegung, Positionierung und vorteilhaft Arretierung der Regulierungseinheit in einer gewünschten Position dient.
Im Rahmen der Erfindung ist es des Weiteren denkbar, dass zumindest die Regulierungseinheit zusätzlich um eine sich zumindest abschnittsweise orthogonal zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges erstreckenden zweiten Drehachse bzw. Schwenkachse, welche in der gleichen Ebene, wie die erste Schwenkachse liegt, schwenkbar gelagert ist. Es ist ebenfalls möglich, dass die Schwenkachse je nach Fahrbewegung des Fahrzeuges variiert, insbesondere variabel auszurichten ist, bzw. sich der Fahrbewegung folgend, insbesondere sich der Fahrbewegung anpassen kann. Auch ist es denkbar, dass weitere Einheiten, wie beispielsweise die Messeinheit und/oder die Einstelleinheit oder vorteilhaft die vollständige Ausgleichsvorrichtung schwenkbar um die Schwenkachse gelagert sind/ist.
Im Rahmen der Erfindung ist es des Weiteren denkbar, dass zumindest die Regulierungseinheit sechs Freiheitsgrade aufweist und um drei Schwenkachsen schwenkbar sowie translatorisch entlang dieser drei Schwenkachsen bewegbar gelagert ist.
Es ist des Weiteren ein Verfahren zum Ausgleichen einer Fahrbewegung eines Fahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftfahrzeuges, mittels einer Ausgleichsvorrichtung gemäß der oben genannten Art beansprucht. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Regulierungseinheit wenigstens um eine sich zumindest abschnittsweise in Fahrtrichtung des Fahrzeuges erstreckende Schwenkachse um den Schwenkwinkel geschwenkt, wobei die Schwenkung in eine Schwenkrichtung entgegen einer Richtung einer auf die Regulierungseinheit wirkenden Beschleunigung erfolgt. Hierbei wird die Regulierungseinheit derart entlang des Schwenkwinkels geschwenkt, bis sich die entlang einer Horizontalkörperachse erstreckenden Kräfte zumindest reduzieren, vorteilhaft aufheben. Vorteilhaft weist zumindest die Regulierungseinheit sechs (6) Freiheitsgrade auf und ist demnach um drei Achsen, insbesondere Drehachsen bzw. Schwenkachsen, drehbar bzw. schwenkbar gelagert und vorteilhaft auch translatorisch entlang dieser drei Achsen bewegbar. Hierdurch wird vorteilhaft jedwede auf den Körper des Passagiers wirkende Kraft, die beispielsweise bei Kurvenfahrten, Beschleunigungen oder Verzögerungen in unterschiedliche Fahrrichtungen entsteht, mit der Ausgleichsvorrichtung entsprechend ausgeglichen, vorteilhaft derart neutralisiert, dass der Passagier die Fahrbewegung und/oder Fahrintensität kaum bis gar nicht mehr wahrnimmt.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zum einen möglich die bei Passagieren autonom fahrender Fahrzeuge auftretende Reisekrankheit zu verhindern oder deren Symptome zumindest zu verringern und den Komfort zu steigern, indem als unangenehm empfundene Beschleunigungen eliminiert werden. Der Ruck ist im Rahmen der Erfindung als Ableitung der Beschleunigung zu verstehen, sodass dieser impliziert ist, sofern von einer Beschleunigung gesprochen wird. Auch sind das Verfahren sowie die das Verfahren auszuführende Ausgleichsvorrichtung in teilautonom fahrenden Fahrzeugen oder nicht autonom fahrenden Fahrzeugen anwendbar. Besonders vorteilhaft erfolgt mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine kontinuierliche Positionierung der Regulierungseinheit in Berücksichtigung der ermittelten Daten, wie dem Gesamtgewicht, der Fahrbewegung, dem Streckenverlauf, welcher beispielsweise über GPS oder einem vergleichbaren Positionsbestimmungssystem zu erfassen ist, usw.
Vorteilhaft ist es denkbar, dass die Schwenkung der Regulierungseinheit um mehr als eine Schwenkachse, insbesondere um zwei Schwenkachsen erfolgt. Dabei erstreckt sich die erste Schwenkachse vorteilhaft in Fahrtrichtung des Fahrzeuges, während sich die zweite Schwenkachse orthogonal zu ersten Schwenkachse erstreckt. Vorteilhaft erstreckt sich die zweite Schwenkachse quer zur Fahrtrichtung, besonders vorteilhaft in der gleichen Ebene, wie die erste Schwenkachse. Es ist ebenso denkbar, dass die Schwenkung der Regulierungseinheit um drei Schwenkachsen erfolgt, welche ein derart zueinander ausgerichtet sind, dass diese einen Raum aufspannen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft denkbar, dass die Schwenkung der Regulierungseinheit eine Auslenkung einer Vertikalkörperachse und der Horizontalkörperachse eines Passagiers durchführt, wobei die Regulierungseinheit solange geschwenkt wird, bis sich eine in der Horizontalkörperachse erstreckende Schwerkraft und eine Beschleunigungskraft aufheben und die Vertikalkörperachse der Richtung einer resultierenden Beschleunigung entspricht oder von dieser resultierenden Beschleunigung maximal 1 bis 4 Grad, vorzugsweise maximal 3 Grad abweicht. Wenn die Vertikalkörperachse der Richtung der resultierenden Beschleunigung entspricht, weicht diese Vertikalkörperachse folglich vorteilhaft 0 Grad von der resultierenden Beschleunigung ab. Es ist auch denkbar, dass die Vertikalkörperachse lediglich minimal, also 0, 1 bis 0,9 Grad Abweichung erfährt. In diesem Fall wird in der vorliegenden Erfindung davon ausgegangen, dass die Vertikalkörperachse der Richtung der resultierenden Beschleunigung entspricht. Abweichungen der Vertikalkörperachse von mehr als 4 Grad von der Richtung der resultierenden Beschleunigung sind ebenfalls denkbar. Vorteilhaft erfolgt die Schwenkung der Regulierungseinheit demnach wenigstens in Abhängigkeit einer ermittelten Richtung und/oder einer Beschleunigung der Fahrbewegung. Vorteilhaft erfolgt die Auslenkung der Bewegung, insbesondere die Größe der Schwenkbewegung auf Basis der ermittelten Daten vorteilhaft hinsichtlich zumindest der Fahrbewegung oder der Fahrbewegungsbeschleunigung, denkbar auch hinsichtlich des Gesamtgewichtes. Die resultierende Beschleunigung ergibt sich aus der Zentripetalbeschleunigung aufgrund von Kurvenfahrt, der Beschleunigung aufgrund von Fahrzeugbeschleunigung in Längsrichtung sowie der Erdbeschleunigung, die auf den Passagier, insbesondere die Regulierungseinheit und vorteilhaft auf die Ausgleichsvorrichtung wirken.
Es ist außerdem denkbar, dass die Schwenkung der Regulierungseinheit soweit erfolgt, bis die in Horizontalkörperachse wirkende resultierende Beschleunigung um mindestens 1m/s2 im Vergleich zum Zustand ohne Schwenkung reduziert wird oder bis die in Horizontalkörperachse wirkende resultierende Beschleunigung aufgehoben ist. Die in Horizontalkörperachse wirkende resultierende Beschleunigung setzt sich hierbei aus sämtlichen oben beschriebenen Beschleunigungsanteilen, wie Zentripetalbeschleunigung, Beschleunigung in Längsrichtung des Fahrzeugs sowie Erdbeschleunigung, bezogen auf die Horizontalkörperlängsachse, zusammen.
Es ist des Weiteren möglich, dass die Schwenkung der Regulierungseinheit, vorteilhaft um zumindest eine Schwenkachse, wenigstens in Abhängigkeit einer auf der Regulierungseinheit angeordneten Gewichtseinheit erfolgt.
Bei dem beschriebenen Verfahren ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einer Ausgleichsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung sowie eines erfindungsgemäßes Verfahrens zum Ausgleichen einer Fahrbewegung des Fahrzeuges werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
Figur 1 in einer Rückansicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung in einer Ausgangspositionierung,
Figur 2 in einer Rückansicht die in der Figur 1 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung in einer ersten Positionierung,
Figur 3 in einer Rückansicht die in der Figur 1 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung in einer zweiten Positionierung,
Figur 4 in einer Rückansicht die in der Figur 1 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung in einer Endpositionierung,
Figur 5 in einer Seitenansicht die in der Figur 1 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung in Ausgangsposition,
Figur 6 in einer Seitenansicht die in der Figur 1 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung in einer ersten Positionierung,
Figur 7 in einer Seitenansicht die in der Figur 1 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung in einer zweiten Positionierung,
Figur 8 in einer Seitenansicht die in der Figur 1 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung in einer Endpositionierung,
Figur 9 in einer Frontansicht eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Ausgleichsvorrichtung, und
Figur 10 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Fig. 1 bis 10 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
In den Figuren 1 bis 4 ist in einer Rückansicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung 1 in unterschiedlichen Positionierungen gezeigt. Als Rückansicht ist hierbei insbesondere eine Ansicht auf die Ausgleichsvorrichtung von hinten, also in Fahrtrichtung des Fahrzeuges zu verstehen. Beispielsweise bei Fahrtantritt eines hier nicht gezeigten Fahrzeuges oder Beförderungsmittels befindet sich die Ausgleichsvorrichtung 1, insbesondere die Regulierungseinheit 5 in einer Ausgangspositionierung, in welcher folglich keine Schwenkbewegung in Schwenkrichtung 10 (vgl. beispielsweise Figuren 2 bis 4) um die Schwenkachse 11 erfolgt. Sobald das hier nicht gezeigte Fahrzeug bzw. das Beförderungsmittel bewegt wird, treten Fahrbewegungen auf, die auf die Regulierungseinheit 5 und folglich auf die von dieser Regulierungseinheit getragenen Passagiere einwirken. Die in der Figur 1 gezeigte Lateralbeschleunigung, insbesondere Beschleunigungsraft Z tritt auf, sobald das Fahrzeug beispielsweise in eine Kurve einfährt. Entspricht der Blick auf die Zeichnungsebene der Fahrtrichtung, so bewegt sich das Fahrzeug in eine Rechtskurve hinein. Hierdurch wird der Passagier und demnach auch die Regulierungseinheit 5 mit einer Kraft, insbesondere der Beschleunigungskraft Z beaufschlagt, wodurch der Passagier das Gefühl erhält nach (links) Außen aus der Kurve hinaus gedrückt zu werden. Die Beschleunigungskraft ist vorteilhaft eine Kraft, welche sich aus der auftretenden und detektierten Querbeschleunigung und Längsbeschleunigung zusammensetzt. Mit dem Bezugszeichen Ar ist die aus der Fahrbewegung, insbesondere aus der Kurvenfahrt resultierende Kraft bezeichnet, welche sich aus der Beschleunigungskraft Z und der Schwerkraft G der beispielsweise auf dem Sitz sitzenden Person zusammensetzt. Wie aus den weiteren Figuren 2 bis 4 zu entnehmen ist, ist es zur Vermeidung des Auftretens von Symptomen von Reisekrankheit vorteilhaft, wenn die auf den Passagierin Körperhorizontalrichtung wirkende Komponente der Beschleunigungskraft Z derart reduziert wird, dass auf den Passagier lediglich eine Kraft in körpervertikaler Richtung wirkt. Um dies zu erreichen, wurde angedacht den Passagier, insbesondere dessen Körper auszulenken, sodass die Vertikalkörperachse Kv der Richtung des insgesamt auf alles wirkenden resultierenden Beschleunigung ar entspricht.
Hierfür ist es denkbar die Regulierungseinheit 5 um die Schwenkachse 11 in eine in Berücksichtigung der Fahrbewegung des Fahrzeuges resultierende Schwenkrichtung 10 zu bewegen, wodurch vorteilhaft auch die Vertikalkörperachse Kv sowie die Horizontalkörperachse KH des Passagiers ausgelenkt, insbesondere um die Schenkachse 11 geschwenkt wird. Es ist ange- dacht, dass bei einer hinreichenden Schwenkbewegung der Regulierungseinheit 5 in Schwenkrichtung 10, welche der Richtung der auftretenden Beschleunigungskraft Z entgegen gerichtet ist, die Beschleunigungskraft Z in Richtung der horizontalen Körperachse vermindert, vorteilhaft derart aufgehoben wird, dass sich die aus der Fahrbewegung resultierende Beschleunigung ar in die Vertikalkörperachse Kv verlagert. Dadurch soll das Auftreten der Reisekrankheit zu vermeiden sein. Um den dazu erforderlichen Vorgang zu verdeutlichen wurden die Schwerkraft G (bzw. die Gewichtskraft) und die Beschleunigungskraft Z in die Körperachsen zerlegt, wie in den Figuren 2 bis 4 gezeigt. Demnach ist die Schwerkraft G in eine in die Horizontalkörperachse KH gelegte Schwerkraft GH und in eine in die Vertikalkörperachse Kv gelegte Schwerkraft Gv zerlegt. Entsprechendes gilt für die Beschleunigungskraft Z, welche in eine in der Horizontalkörperachse KH sich erstreckende Beschleunigungskraft ZH und in eine sich in der Vertikalkörperachse Kv erstreckende Beschleunigungskraft Zv zerlegt werden kann. Vorteilhaft wird die Regulierungseinheit 5 solange um die Schwenkachse 11, insbesondere die Längsachse gekippt bzw. geschenkt, bis sich die in der Horizontalkörperachse KH erstreckende Beschleunigungskraft ZH und die sich in der Horizontalkörperachse KH erstreckende Schwerkraft GH aufheben. Dieser Vorgang gilt entsprechend für ein Kippen bzw. Schwenken, insbesondere Nicken der Regulierungseinheit 5 um eine entsprechende Schwenkachse 11, insbesondere Querachse, wie in den Figuren 5 bis 8 gezeigt.
Überträgt man die auftretende resultierende Beschleunigung ar auf ein Referenzsystem, aufweisend die Erdbeschleunigung g sowie die laterale Beschleunigung, insbesondere die Beschleunigung z, welche beispielsweise bei einer Kurvenfahrt auf den Passagier, insbesondere die Gewichtsmasse des Passagiers auftrifft, so ergibt sich die folgende Formel: z + g = ar
Es gilt analog zum zweiten Newtonschen Gesetz F= m*a folgende Notation:
Ar = m*ar
G = m*g
Z = m*z
Außerdem ergibt sich für das Kräftegleichgewicht:
Ar =G + Z
Z = ZH*Zv
G = GH*GV Übertragen auf das in den Figuren 1 bis 4 gezeigte System, bedeutet dies, dass zur Vermeidung des Auftretens von Symptomen der Reisekrankheit, die auf die Horizontalkörperachse KH wirkenden Kräfte zumindest reduziert, vorteilhaft, aufgehoben werden müssen, wobei in Berücksichtigung der Schwerkraft G demzufolge auch die Gewichtsmasse des Passagiers zu beachten ist.
Das bedeutet, dass bei einem Auftreten einer auf den Passagier bzw. die Gewichtsmasse des Passagiers wirkenden Beschleunigungskraft Z bei beispielsweiser einer Kurvenfahrt, insbesondere einer Fahrt durch die Rechtskurve, wie in den Figuren 1 bis 4 gezeigt, beispielsweise der Passagier aufgrund seiner eigenen Gewichtsmasse der Beschleunigungskraft Z eine Gegenkraft, insbesondere eine Schwerkraft G (Gewichtskraft) entgegenbringt. Vorteilhaft ist es angestrebt, dass die der Beschleunigungskraft Z entgegenwirkende Schwerkraft G bzw. Gewichtskraft genauso groß ist, so dass sich beide Kräfte Z und G, zumindest in der Horizontalkörperachse KH des Passagiers, gegenseitig aufheben. Dies wird vorteilhaft dadurch erreicht, dass der Passagier bzw. dessen Gewichtsmasse um eine Schwenkachse 11 mittels der Regulierungseinheit 5 in eine Schenkrichtung 10 geschwenkt bzw. bewegt wird. Dabei ist in Berücksichtigung der auf die Gewichtsmasse des Passagiers, auf weiche die Schwerkraft g wirkt, sowie in Berücksichtigung der Fahrbewegung, insbesondere der Fahrbewegungsintensität (enge Kurve, hohe Fahrgeschwindigkeit etc.) der erforderliche Schwenkwinkel α zu ermitteln. Der Schwenkwinkel α wird vorteilhaft mittels einer Berechnungseinheit 8 (vgl. Figur 9) ermittelt. Die Berechnungseinheit ist entweder eine eigenständige Einheit, welche über eine Kabelverbindung oder eine kabellose Verbindung mit der Ausgleichsvorrichtung kommuniziert oder ist ein Bestandteil der Ausgleichsvorrichtung.
In den Figuren 1 und 4 ist die schrittweise Schwenkung der Regulierungseinheit 5 um die Schwenkachse 11 in Schwenkrichtung 10 gezeigt. Die Schwenkrichtung 10 ist vorteilhaft eine Richtung, welcher der lateralen Beschleunigung, insbesondere der Beschleunigungskraft Z entgegenwirkt bzw. entgegengesetzt zu dieser ausgebildet ist. In der Figur 4 ist die in einer Endposition befindliche Regulierungseinheit 5 gezeigt, welche um den Schwenkwinkel α geschwenkt wurde, sodass sich die entlang der Horizontalkörperachse KH erstreckenden Kräfte, insbesondere die Beschleunigungskraft Z und die dieser entgegengesetzt ausgerichteten Gegenkraft, insbesondere Schwerkraft G bzw. Gewichtskraft aufheben. Dadurch wirkt keine re- sultierende Kraft, insbesondere die aufgrund der auftretenden lateralen Beschleunigung entstehende Beschleunigungskraft Z mehr auf die Horizontalkörperachse KH.
Bei einer Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeuges bzw. des Beförderungsmittels wird der Körper des transportierten Passagiers ebenfalls ausgelenkt, insbesondere erfährt der Körper hierbei u.a. eine Bewegung nach vorn (in Fahrtrichtung) bei einem Verzögerungsvorgang oder nach hinten (entgegen zur Fahrtrichtung) bei einem Beschleunigungsvorgang. Auch bei einer derartigen Bewegung kann es zum Auftreten der Reisekrankheit kommen. Um dies zu reduzieren, vorteilhaft zu vermeiden, ist es möglich die Ausgleichsvorrichtung 5 um eine Schwenkachse 11 bzw. Drehachse, wie in den Figuren 5 bis 8 gezeigt, schwenken zu lassen. In den Figuren 5 bis 8 ist in einer Seitenansicht eine Ausführungsform einer Ausgleichsvorrichtung 1 gezeigt, welche eine Ausgleichsbewegung, insbesondere während eines Beschleunigungsvorganges, eines hier nicht gezeigten Fahrzeuges bzw. eines Beförderungsmittels ausführt. Entsprechend zu der Systematik gemäß der Ausgleichsbewegung, wie in den Figuren 1 bis 4 beschrieben, erfolgt auch bei einer Beschleunigungsbewegung eine kontinuierliche oder schrittweise Schwenkung der Regulierungseinheit 5 um die Schwenkachse 11 in Schwenkrichtung 10. Die Schwenkrichtung 10 ist auch hierbei vorteilhaft eine Richtung, welcher der Hauptbeschleunigung, und in diesem Fall der Längsbeschleunigung entgegenwirkt bzw. entgegengesetzt zu dieser ausgebildet ist. In der Figur 5 ist die Ausgleichsvorrichtung 1 in einer Ausgangsposition gezeigt, in welcher vorteilhaft außer der Schwerkraft keine weiteren äußeren Kräfte auf den hier nicht gezeigten Passagier wirken. Bei einem Anfahren des Fahrzeuges bzw. des Beförderungsmittels wird der Passagier aus seiner Ruheposition (die Beschleunigung beträgt Null), wie in Figur 5 gezeigt, herausbewegt, insbesondere beschleunigt. Auf den Körper des Passagiers wirkt eine durch die Massenträgheit hervorgerufene Beschleunigungskraft Z, welcher der Schwerkraftkomponente in Richtung der Horizontalkörperachse KH des Körpers des Passagiers entgegensteht. Wie bereits oben erwähnt, wird es angestrebt die auf den Passagier wirkende Beschleunigungskraftkomponente in Richtung der Horizontalkörperachse KH zumindest zu reduzieren. Um dies zu erreichen, ist es auch hierbei erforderlich den Passagier, insbesondere dessen Körper auszulenken. Hierfür ist es denkbar die Regulierungseinheit 5 um die Schwenkachse 11 in eine in Berücksichtigung der Fahrbewegung des Fahrzeuges resultierende Schwenkrichtung 10 zu bewegen, wodurch vorteilhaft auch die Vertikalkörperachse Kv sowie die Horizontalkörperachse KH des Passagiers ausgelenkt, insbesondere um die Schenkachse 11 geschwenkt wird. Es ist angedacht, dass bei einer hinreichenden Schwenkbewegung der Regulierungseinheit 5 in Schwenkrichtung 10, welche der Richtung der auftretenden Beschleunigungskraft Z entgegen gerichtet ist, die Beschleunigungs- kraft Z vermindert, vorteilhaft aufgehoben wird und sich die aus der Fahrbewegung resultierende Beschleunigung ar in die Vertikalkörperachse Kv verlagert. In der Figur 8 ist die in einer Endposition befindliche Regulierungseinheit 5 gezeigt, welche um den Schwenkwinkel α geschwenkt wurde, sodass sich die entlang der Horizontalkörperachse KH erstreckenden Kräfte, insbesondere die Beschleunigungskraft Z und die dieser in der Horizontalkörperachse KH entgegengesetzt ausgerichteten Schwerkraft GH bzw. Gewichtskraft aufheben. Dadurch wirkt keine resultierende Kraft, insbesondere die aufgrund der auftretenden Beschleunigung entstehende Beschleunigungskraft Z und Schwerkraft G, mehr auf die Horizontalkörperachse KH.
Die in den Figuren 1 bis 4 und in den Figuren 5 bis 8 gezeigten Schwenkbewegungen der Regulierungseinheit 5 können vorteilhaft auch kumulativ erfolgen. Es ist des Weiteren denkbar, dass die Regulierungseinheit zudem auch um eine dritte Drehachse bzw. Schwenkachse geschwenkt werden kann. Vorteilhaft weist die Regulierungseinheit sechs Freiheiten bzw. sechs Freiheitsgrade auf, sodass zusätzlich zu den aufgeführten Dreh- bzw. Schwenkbewegungen auch translatorische Bewegungen der Regulierungseinheit 5 im speziellen, vorteilhaft der Ausgleichsvorrichtung 1 im Allgemeinen, zum Ausgleichen einer Fahrbewegung erfolgen können.
In der Figur 9 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung 1 gezeigt. Die Ausgleichsvorrichtung weist eine Regulierungseinheit 5 auf, welche in Gestalt eines Fahrzeugsitzes ausgebildet ist. Des Weiteren weist die Ausgleichsvorrichtung eine Detekti- onseinheit 2, eine Auswerteeinheit 3, eine Einstelleinheit 4 mit einer Motoreneinheit 4.1, eine Vergleichseinheit 6, eine Messeinheit 7 sowie eine Berechnungseinheit 8 auf.
Zur Funktionalität der einzelnen in der Figur 9 gezeigten Einheiten, 2 bis 8 der Ausgleichsvorrichtung 1 sowie dem Verfahrensablauf wird auf die Figur 10 verwiesen, in welcher ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines beispielhaften Verfahrensablaufes aufgezeigt ist.
Mit dem Schritt 20 wird der Beginn bzw. Start des Verfahrens aufgezeigt, welches beispielsweise beim Starten des Fahrzeuges beginnt, mittels welchem der Passagier eine Wegstrecke zurücklegen möchte. In einem weiteren Verfahrensschritt 21 ist es möglich, dass die Fahrstrecke ermittelt wird. Hierbei wird durch Ermittlung der aktuellen Standortdaten des Fahrzeuges und der Zieldaten des Fahrzeuges ein Fahrweg bestimmt. Bei der Bestimmung des Fahrweges ist es möglich, dass ein Fahrweg heraus gesucht wird, entlang welchem derart geringe Fahrbewegungen auf das Fahrzeug einwirken, dass ein Auftreten der Reisekrankheit für die in dem Fahrzeug reisenden Passagiere weitestgehend minimiert, vorteilhaft sogar vermieden wird. Dieser Verfahrensschritt 21 ist durchführbar bei autonom, teilautonom oder selbststeuernd fahrenden Fahrzeugen. Alternativ oder nachfolgend zu dem Verfahrensschritt 21 wird mit dem Verfahrensschritt 22 das Gesamtgewicht der im Fahrzeug von einer Regulierungseinheit getragenen Passagiere ermittelt. Diese Gewichtsermittlung erfolgt vorteilhaft mittels der in der Figur 8 gezeigten Messeinheit 7. Vorteilhaft ist die Messeinheit 7 direkt mit der Regulierungseinheit 5 (vgl. Figur 8) verbunden. Es ist jedoch auch denkbar, dass keine Messeinheit 7 ausgebildet ist und eine Regulierungsbewegung der Regulierungseinheit 5 unabhängig von dem durch die Regulierungseinheit 5 getragenen Gesamtgewicht ermittelt und durchgeführt wird.
Nachfolgend wird im Verfahrensschritt 23, vorteilhaft während der Fahrt des Fahrzeuges, eine Fahrbewegung und/oder Fahrbewegungsintensität des Fahrzeuges, beispielsweise mittels der in der Figur 9 gezeigten Detektionseinheit 2, erfasst. Die Detektionseinheit 2 sendet die Daten an eine Auswerteeinheit 3 (vgl. Figur 9). Die Detektionseinheit 2 und die Auswerteeinheit 3 sind vorteilhaft über Kabel oder kabellos datenübertragungstechnisch miteinander verbunden.
In einem Verfahrensschritt 24 wertet die Auswerteeinheit 3 die von der Detektionseinheit 2 erfassten Daten aus, um zu ermitteln, ob eine Positionierung der Regulierungseinheit 5 (vgl. Figur 9) erforderlich ist. Vorteilhaft empfängt die Auswerteeinheit 3 auch die Daten der Messeinheit 7. Das bedeutet, sofern keine Fahrbewegung oder lediglich eine einen definierten Schwellenwert nicht übersteigende Fahrbewegung von der Detektionseinheit 2 erfasst wird, erkennt die Auswerteeinheit 3, dass eine Positionierung der Regulierungseinheit 5 nicht erforderlich ist, auch wenn die Messeinheit Daten hinsichtlich eines Gewichtes an die Auswerteeinheit 3 gesandt hat. Andererseits ist es auch denkbar, dass die Auswerteeinheit 3 ermittelt, dass eine Positionierung, insbesondere eine veränderte Positionierung der Regulierungseinheit 5 aus deren Ausgangspositionierung nicht erforderlich ist, auch wenn die Detektionseinheit 2 Daten detektiert, die einen definierten Schwellenwert überschreiten, sofern die Messeinheit 7 keine Gewichtsdaten ermittelt hat. Wenn also folglich auf der zu positionierenden Regulierungseinheit 5 kein Passagier sitzt, ist vorteilhaft eine Positionierung, insbesondere eine sich stetig an die Fahrbewegungen des Fahrzeuges anpassende Positionierung der Regulierungseinheit 5 nicht erforderlich.
Die Daten der Auswerteeinheit 3 werden vorteilhaft einer in der Figur 9 gezeigten Vergleichseinheit 6 übersandt (via Kabel oder kabellos). Die Vergleichseinheit 6 ermittelt, ob die Daten der Auswerteeinheit 3 mit den IST-Daten, insbesondere hinsichtlich der aktuellen Positionierung der Regulierungseinheit 5, korrelieren. Vorteilhaft ermittelt die Vergleichseinheit 6, ob relativ zu den zeitlich zuvor übertragenen Daten Änderungen vorliegen, das bedeutet, ob sich die von der Auswerteinheit gesandten Daten geändert haben und ob folglich eine Anpassung der Positionierung der Regulierungseinheit 5 erforderlich ist.
Vorteilhaft werden die Daten der Auswerteeinheit 3 per Kabelverbindung oder auch kabellos an eine Berechnungseinheit 8 (vgl. Figur 9) gesandt. Demzufolge erhält die Berechnungseinheit 8 alle ausgewerteten Daten aus der Detektionseinheit 2 und der Messeinheit 2. Es ist des Weiteren denkbar, dass die Berechnungseinheit 8 auch Daten der Vergleichseinheit 6 empfängt (via Kabel oder kabellos). In dem Verfahrensschritt 26 berechnet die Berechnungseinheit 8 aus den empfangenen Daten den aktuellen Verstellwinkel bzw. Schwenkwinkel a, um welchen die Regulierungseinheit 5 zusätzlich geschwenkt oder zurückgeschwenkt (negativer α - Wert) werden muss, um die auf den Körper des auf der Regulierungseinheit 5 ansässigen Passagiers wirkenden Kräfte auszugleichen bzw. aufzuheben, um das Auftreten der Symptome der Reisekrankheit zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren.
Es ist denkbar, dass die Vergleichseinheit 6 und die Berechnungseinheit 8 ein und dieselbe Einheit sind, welche zum Datenabgleich und zur Berechnung eines neuen Schwenkwinkels α dient.
In einem weiteren Verfahrensschritt 27 wird dann auf Basis des ermittelten Schwenkwinkels α die Regulierungseinheit 5 neu positioniert. Sofern kein neuer Schwenkwinkel α berechnet wurde, verbleibt die Regulierungseinheit 5 in deren vorheriger Positionierung.
Danach beginnt das Verfahren zum Ausgleichen einer Fahrbewegung von vorn, vorteilhaft beim Verfahrensschritt 23, nämlich dem Verfahrensschritt zur Erfassung einer Fahrbewegung.
Das Verfahren wird solange durchlaufen bis beispielsweise das Fahrzeug wieder deaktiviert, das bedeutet der Motor ausgeschalten oder das Fahrzeug bis zum Stillstand abgebremst wurde, was mit dem Verfahrensschritt 28 gezeigt ist. Beim Anfahren des Fahrzeuges beginnt das Verfahren vorteilhaft dann wieder mit dem Verfahrensschritt 20, dem Start des Verfahrens. Bezugszeichenliste
1 Ausgleichsvorrichtung
2 Detektionseinheit
3 Auswerteeinheit
4 Einstelleinheit
4.1 Motoreneinheit
5 Regulierungseinheit
6 Vergleichseinheit
7 Messeinheit
8 Berechnungseinheit
10 Schwenkrichtung
11 Schwenkachse
20 Start des Verfahrens
21 Verfahrensschritt zur Erfassung einer Fahrstrecke
22 Verfahrensschritt zur Erfassung eines Gesamtgewichtes
23 Verfahrensschritt zur Erfassung einer Fahrbewegung
24 Verfahrensschritt zur Auswertung von Daten
25 Verfahrensschritt zum Vergleichen von Daten
26 Verfahrensschritt zur Berechnung einer Position
27 Verfahrensschritt zur Einstellung einer Position
28 Ende des Verfahrens ai laterale Beschleunigung
ar resultierende Beschleunigung
Ar resultierende Kraft
G Schwerkraft
g Erdbeschleunigung
GH in Horizontalkörperachse wirkende Schwerkraftkomponente
Gv in Vertikalkörperachse wirkende Schwerkraftkomponente
KH Horizontalkörperachse
Kv Vertikalkörperachse Masse des Passagiers
Beschleunigungskraft
in Horizontalkörperachse zerlegte Beschleunigungskraft in Vertikalkörperachse zerlegte Beschleunigungskraft

Claims

Patentansprüche
1. Ausgleichsvorrichtung (1) für Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftfahrzeuge, zum Ausgleichen einer Fahrbewegung des Fahrzeuges, wobei die Ausgleichsvorrichtung (1) eine Detektionseinheit (2) zur Detektion zumindest der Richtung oder der Beschleunigung der Fahrbewegung,
eine Auswerteeinheit (3) zur Auswertung der detektierten Fahrbewegung, eine Berechnungseinheit zum Berechnen eines Schwenkwinkels (a) zur erforderlichen Positionierung einer Regulierungseinheit (5) und
eine Einstelleinheit (4) zur Positionierung der Regulierungseinheit (5) relativ zur ausgewerteten Fahrbewegung aufweist, wobei zumindest die Regulierungseinheit (5) um wenigstens eine sich zumindest abschnittsweise in Fahrtrichtung des Fahrzeuges erstreckende erste Schwenkachse (11) zumindest entgegen einer Richtung einer auf die Regulierungseinheit (5) wirkenden Beschleunigung derart um den Schwenkwinkel (a) schwenkbar gelagert ist, dass sich entlang einer Horizontalkörperachse (KH) erstreckende Kräfte zumindest reduzieren.
2. Ausgleichsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Regulierungseinheit (5) eine Fahrzeugkabine, ein Fahrzeugsitz, eine Fahrzeugplattform zur Aufnahme der Fahrzeugkabine oder des Fahrzeugsitzes, eine Aufzugskabine oder eine vergleichbare Einheit, welche dazu geeignet ist Passagiere aufzunehmen, ist.
3. Ausgleichsvorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausgleichsvorrichtung (1) eine Vergleichseinheit (6) zum Vergleichen der ausgewerteten Fahrbewegung zu einer IST-Position der Regulierungseinheit (5) aufweist.
4. Ausgleichsvorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausgleichsvorrichtung (1) eine Messeinheit (7) zumindest zur Messung der auf der Regulierungseinheit (5) angeordneten Gewichtseinheit aufweist.
5. Ausgleichsvorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einstelleinheit (4) eine Motoreneinheit (4.1), insbesondere eine Elektromotoreneinheit aufweist.
6. Ausgleichsvorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest die Regulierungseinheit (5) zusätzlich um eine sich zumindest abschnittsweise orthogonal zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges erstreckenden zweiten Schwenkachse (11), welche in der gleichen Ebene, wie die erste Schwenkachse (11) liegt, schwenkbar gelagert ist.
7. Ausgleichsvorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest die Regulierungseinheit (5) sechs Freiheitsgrade aufweist und um drei Schwenkachsen (11) schwenkbar sowie translatorisch entlang der drei Schwenkachsen (11) bewegbar gelagert ist.
8. Verfahren zum Ausgleichen einer Fahrbewegung eines Fahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftfahrzeuges, mittels einer Ausgleichsvorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zumindest
die Regulierungseinheit (5) um wenigstens eine sich zumindest abschnittsweise in Fahrtrichtung des Fahrzeuges erstreckende Schwenkachse (11) um den Schwenkwinkel (a) geschwenkt wird, wobei die Schwenkung in eine Schwenkrichtung (10) entgegen einer Richtung einer auf die Regulierungseinheit (5) wirkenden Beschleunigung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass
die Regulierungseinheit (5) derart entlang des Schwenkwinkels (a) geschwenkt wird, dass sich die entlang einer Horizontalkörperachse (KH) erstreckenden Kräfte zumindest reduzieren.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schwenkung der Regulierungseinheit (5) eine Auslenkung einer Vertikalkörperachse (Kv) und der Horizontalkörperachse (KH) eines Passagiers durchführt, wobei die Regulierungseinheit (5) solange geschwenkt wird, bis sich eine in der Horizontalkörperachse (KH) erstreckende Schwerkraft (GH) und eine Beschleunigungskraft (ZH) aufheben und die Vertikalkörperachse (Kv) der Richtung einer resultierenden Beschleunigung (ar) entspricht oder von dieser maximal 1 bis 4 Grad abweicht.
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schwenkung der Regulierungseinheit (5) wenigstens in Abhängigkeit einer auf der Regulierungseinheit (5) angeordneten Gewichtseinheit erfolgt.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019185227A1 (de) * 2018-03-26 2019-10-03 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum personentransport und ein verfahren zum beeinflussen einer relativbewegung in einer vorrichtung zum personentransport
CN111071126A (zh) * 2018-10-19 2020-04-28 宝马股份公司 一种用于车辆的杯架、控制方法、装置、设备和存储介质
CN111759594A (zh) * 2020-08-04 2020-10-13 杭州美美橙健康科技有限公司 一种医疗诊断平台
CN112977210A (zh) * 2019-12-13 2021-06-18 格拉默公司 具有用于缓冲滚动和垂直悬架运动的悬架单元的车辆座椅
DE102020127301A1 (de) 2020-10-16 2022-04-21 Audi Aktiengesellschaft Kindersitzvorrichtung für ein Fahrzeug

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018008627A1 (de) 2018-10-31 2020-04-30 Daimler Ag Vorrichtung zur Verringerung kinetosebedingter Störungen eines Insassen im Fahrbetrieb eines Fahrzeuges
DE102018129991A1 (de) * 2018-11-27 2020-05-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines zweispurigen Fahrzeuges
DE102019201130B4 (de) 2019-01-29 2020-11-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und mobile Transportvorrichtung zum Transportieren mindestens eines Transportgutes
DE102019206772A1 (de) * 2019-05-10 2020-11-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Entgegenwirken von Kinetose bei einem Insassen eines Fortbewegungsmittels
DE102019116445A1 (de) * 2019-06-18 2020-12-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren, Computerprogrammprodukt und System zur Linderung von Kinetose eines Fahrzeuginsassen sowie ein hiermit ausgestattetes Kraftfahrzeug
DE112020004292B4 (de) 2019-09-09 2023-03-30 Adient Us Llc Sitzanordnung mit Anti-Kollisionseinrichtung
DE102019134238B4 (de) 2019-12-13 2023-09-14 Grammer Aktiengesellschaft Fahrzeugsitz mit Scherengestellanordnung
DE102019134244B4 (de) 2019-12-13 2024-08-01 Grammer Aktiengesellschaft Fahrzeugsitz mit Scherengestellanordnung
DE102019134233A1 (de) 2019-12-13 2021-06-17 Grammer Aktiengesellschaft Fahrzeugsitz mit einer Federeinheit zum Federn von Wank- und Vertikalfederbewegungen
DE102019134234B4 (de) 2019-12-13 2024-05-29 Grammer Aktiengesellschaft Fahrzeugsitz mit einer Federeinheit zum Federn von Wank- und Vertikalfederbewegungen

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2313214A (en) * 1996-05-14 1997-11-19 Sears Mfg Co Active suspension system
DE10012035A1 (de) * 2000-03-03 2001-09-06 Volkswagen Ag Fahrzeugsitz und Verfahren zur Änderung eines Verdrehwinkels des Fahrzeugsitzes
WO2001079020A1 (de) * 2000-04-18 2001-10-25 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur verstellung eines fahrzeugsitzes
WO2003068564A2 (en) 2002-02-18 2003-08-21 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Method for the prevention of motion sickness, and apparatus for detecting and signaling potentially sickening motions
DE202007010669U1 (de) * 2007-07-31 2008-01-03 Schamschula, Frank Sitz mit Neigetechnologie für Fahrzeuge insbesondere Autos
WO2010056193A1 (en) * 2008-11-12 2010-05-20 Zouce Ab Transportation apparatus and method for carrying a payload in a desired plane independent of 3d tilting of said apparatus
KR20130090432A (ko) 2012-02-04 2013-08-14 김보경 멀미 방지 의자
DE102012023931A1 (de) * 2012-12-06 2014-06-12 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Kraftfahrzeug mit verstellbarem Sitz

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4930435A (en) * 1989-03-29 1990-06-05 Brunswick Corporation Anti-motion sickness apparatus
DE4115639A1 (de) * 1991-05-14 1992-11-19 Helge Katharina Lutz Krankenwagen
US5822813A (en) * 1995-11-02 1998-10-20 Powell; Tyrone E. Motion compensated apparatus
DE102004013401B4 (de) * 2004-03-17 2006-03-23 Daimlerchrysler Ag Fahrzeugsitz für ein Kraftfahrzeug
DE102009058492A1 (de) * 2009-12-16 2011-06-22 Audi Ag, 85057 Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug
DE102011010845B3 (de) * 2011-02-10 2012-06-28 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zum Beeinflussen des Kurvenfahrverhaltens eines Kraftwagens sowie Kraftwagen

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2313214A (en) * 1996-05-14 1997-11-19 Sears Mfg Co Active suspension system
DE10012035A1 (de) * 2000-03-03 2001-09-06 Volkswagen Ag Fahrzeugsitz und Verfahren zur Änderung eines Verdrehwinkels des Fahrzeugsitzes
WO2001079020A1 (de) * 2000-04-18 2001-10-25 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur verstellung eines fahrzeugsitzes
WO2003068564A2 (en) 2002-02-18 2003-08-21 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Method for the prevention of motion sickness, and apparatus for detecting and signaling potentially sickening motions
DE202007010669U1 (de) * 2007-07-31 2008-01-03 Schamschula, Frank Sitz mit Neigetechnologie für Fahrzeuge insbesondere Autos
WO2010056193A1 (en) * 2008-11-12 2010-05-20 Zouce Ab Transportation apparatus and method for carrying a payload in a desired plane independent of 3d tilting of said apparatus
KR20130090432A (ko) 2012-02-04 2013-08-14 김보경 멀미 방지 의자
DE102012023931A1 (de) * 2012-12-06 2014-06-12 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Kraftfahrzeug mit verstellbarem Sitz

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019185227A1 (de) * 2018-03-26 2019-10-03 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum personentransport und ein verfahren zum beeinflussen einer relativbewegung in einer vorrichtung zum personentransport
CN111071126A (zh) * 2018-10-19 2020-04-28 宝马股份公司 一种用于车辆的杯架、控制方法、装置、设备和存储介质
CN112977210A (zh) * 2019-12-13 2021-06-18 格拉默公司 具有用于缓冲滚动和垂直悬架运动的悬架单元的车辆座椅
CN112977210B (zh) * 2019-12-13 2023-04-07 格拉默公司 具有用于缓冲滚动和垂直悬架运动的悬架单元的车辆座椅
CN111759594A (zh) * 2020-08-04 2020-10-13 杭州美美橙健康科技有限公司 一种医疗诊断平台
DE102020127301A1 (de) 2020-10-16 2022-04-21 Audi Aktiengesellschaft Kindersitzvorrichtung für ein Fahrzeug
DE102020127301B4 (de) 2020-10-16 2023-12-14 Audi Aktiengesellschaft Kindersitzvorrichtung für ein Fahrzeug

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DE102016222800A1 (de) 2018-05-24

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